Изучение адсорбции как функции концентрации посторонних электролитов

Влияние электролитов на адсорбцию радиоактивных изотопов зависит не только от природы электролита, но и от состояния радиоактивного изотопа в растворе.

Уже в.самом начале изучения свойств радиоактивных изотопов в бесконечно разбавленных растворах было установлено правило, согласно которому вещества, находящиеся в различных состоя­ниях, адсорбируются независимо друг от друга. Это правило означает, что если радиоактивный изотоп находится в ионной форме, то адсорбция его на ионообменном адсорбенте при добавлении электролитов уменьшается; если же радиоактивный изотоп находится в коллоидном состоянии, то увеличение кон­центрации электролитов в растворе обычно не вызывает умень­шения адсорбции радиоактивного изотопа.

Этот вопрос был детально рассмотрен Шубертом. Он иссле­довал воздействие различных факторов на адсорбцию радио­активных изотопов катионообменной смолой: повышение кон­центрации посторонних электролитов, присутствие комплексообразователей и т. д.

В качестве характеристики, позволяющей отличить коллоид­ный тип адсорбции от ионообменного, Шуберт [³⁰> ³¹] использовал коэффициент распределения радиоактивного изотопа между рас­твором и катионообменным адсорбентом

K_d= ∙ = ∙

где М_S — количество радиоактивного изотопа на катионите; М_L — количество радиоактивного изотопа в растворе; т — масса катионита; v — объем раствора; S- степень сорбции

Изменение коэффициента распределения в зависимости от со­става раствора и состояния радиоактивного изотопа в растворе происходит так, как показано в табл. 1.

Как видно из табл. 1, добавление некомплексообразующей соли (случай 1) снижает адсорбцию радиоактивного изотопа, находящегося в ионном состоянии, и увеличивает или почти не изменяет величину коллоидной адсорбции.

Увеличение коллоидной адсорбции можно объяснить коагу­лирующим действием солей. Изменение отношения (случай 2 и 4) не оказывает влияния на К_d для ионообменного типа адсорб­ции, где соблюдается закон действующих масс; однако в случае коллоидной адсорбции К_d зависит от данного соотношения, что указы­вает на отклонение от закона действующих масс.

При увеличении концентрации некомплексообразующей кис­лоты на фоне постоянной солевой концентрации (случай 3) ионообменная адсорбция закономерно уменьшается; коллоидная же адсорбция или остается приблизительно постоянной, или даже увеличивается.

Увеличение адсорбции радиоактивного изотопа при подкислении его коллоидного раствора можно объяснить переходом части или всего радиоактивного изотопа из коллоид­ного состояния в ионное, поскольку ионообменная емкость катеонитов, как правило, во много раз выше, чем их емкость в случае поглощения коллоидов.

Введение в раствор комплексообразующих агентов, как пра­вило, уменьшает и ионообменную, и коллоидную адсорбцию. В этом случае определяющим фактором, влияющим на К_d, является константа нестойкости образующегося комплекса, чем объясняется независимость К_в от как для ионообменной, так и для кол­лоидной адсорбции.